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金屬、高分子、陶瓷……可以植入人體的究竟有哪些材料?CSBM帶您了解!

中國生物材料學會
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生物醫(yī)學材料是指一類具有特殊性能、特種功能**,**用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患,而對人體組織不會產(chǎn)生不良影響的材料。目前,各種合成材料、天然高分子材料、金屬和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各種復合材料,其制成品都已經(jīng)被廣泛應用于臨床和科研。

一般而言,臨床醫(yī)學對生物醫(yī)學材料有以下基本的要求:

☆ 無毒性,不致癌,不致畸,不引起人體細胞的突發(fā)和組織細胞的反應;

☆ 與人體組織相容性好,不引起中毒、溶血凝血、發(fā)熱和過敏等現(xiàn)象;

☆ 化學性質穩(wěn)定,抗體液、血液及酶的作用;

☆ 具有與天然組織相適應的物理機械特性;

☆ 針對不同的使用目的具有特定的功能。

根據(jù)材料屬性,可植入人體的生物醫(yī)學材料大致可以分為以下幾種:

1、生物醫(yī)學金屬材料

醫(yī)用金屬材料(biomedical Metallic Materials)是作為生物醫(yī)學材料的金屬或合金,具有很高的機械強度和抗疲勞特性,是臨床應用最廣泛的承力植入材料,主要有鈷合金(Co-Cr-Ni)、鈦合金(Ti-6Al-4V)和不銹鋼的人工關節(jié)和人工骨。鎳鈦形狀記憶合金具有形狀記憶的智能特性,能夠用于矯形外科、心血管外科。

2、生物醫(yī)學高分子材料

生物醫(yī)學高分子材料(Biomedical Polymer)有天然的和合成的兩種,發(fā)展最快的是合成高分子醫(yī)用材料。通過分子設計,可以獲得很多具有良好物理機械性和生物相容性的生物材料。其中軟性材料常用作人體軟組織如血管、食道和指關節(jié)等的代用品;合成的硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等;液態(tài)的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補材料。

3、生物醫(yī)學無機非金屬材料或生物陶瓷

生物陶瓷(Biomedical Ceramics)化學性質穩(wěn)定,具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括兩類:(1)惰性生物陶瓷(如氧化鋁、醫(yī)用碳素材料等),這類材料具有較高的強度,耐磨性能良好,分子中的鍵力較強。(2)生物活性陶瓷(如羥基磷灰石和生物活性玻璃等),這類材料具有能在生理環(huán)境中逐步降解和吸收,或與生物機體形成穩(wěn)定的化學鍵結合的特性,因而具有極為廣闊的發(fā)展前景。

4、生物醫(yī)學復合材料

生物醫(yī)學復合材料(Biomedical Composites)是由兩種或兩種以上不同材料復合而成的生物醫(yī)學材料,主要用于修復或替換人體組織、器官或增進其功能以及人工器官的制造。其中鈦合金和聚乙烯組織的假體常用作關節(jié)材料;碳—鈦合成材料是臨床應用良好的人工股骨頭;高分子材料與生物高分子(如酶、抗源、抗體和激素等)結合可以作為生物傳感器。

5、生物醫(yī)學衍生材料

生物醫(yī)學衍生材料(Biomedical Derived Materials)是經(jīng)過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)學材料,是無生物活力的材料,但是由于具有類似天然組織的構型和功能,在人體組織的修復和替換中具有重要作用,主要用作皮膚掩膜、血液透析膜、人工心臟瓣膜等。

目前大量用于醫(yī)療器械(植入器械、體外循環(huán)系統(tǒng)等)的生物醫(yī)學材料主要有包括醫(yī)用高分子、金屬、陶瓷等在內(nèi)的20余種。利用現(xiàn)有的生物醫(yī)學材料,已開發(fā)出許許多多的醫(yī)用植入體和人工器官等,主要包括:

△ 心臟和心血管系統(tǒng)(起搏器、心臟瓣膜、人造血管、導管和分流管等);

△ 矯形外科(人工關節(jié)、骨板、骨螺釘?shù)葍?nèi)固定器械、骨缺損填充或修復體、脊柱和脊柱融合器械、功能化模擬神經(jīng)肌肉和人工關節(jié)軟骨等);

△ 整形外科(顱、頜面、耳、鼻等修復體和人工乳房等);

△ 軟組織修復(人工尿道、人工膀胱和腸、體內(nèi)、外分流管、人工氣管、縫線和組織粘合修補材料等);

△ 牙科(牙種植體、牙槽骨替換、增高和充填劑等);

△ 感覺神經(jīng)系統(tǒng)(人工晶體、接觸鏡、神經(jīng)導管、中耳修復體、經(jīng)皮導線、重建聽力和視力修復體等);

△ 藥物和生物活性物質控釋載體。

可以植入人體的材料,您現(xiàn)在了解了嗎?

評論
科普科普知識的搖籃!
太師級
認真科普生物醫(yī)學材料,它是指一類具有特殊性能、特種功能*,*用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患,而對人體組織不會產(chǎn)生不良影響的材料。它已經(jīng)被廣泛應用于臨床和科研,將更好的服務人類,為人類創(chuàng)造出更大的價值!
2022-11-01
熱愛科普的俊哥
庶吉士級
利用現(xiàn)有的生物醫(yī)學材料,已開發(fā)出許許多多的醫(yī)用植入體和人工器官等。
2022-10-31
劉海飛123
少師級
已閱讀
2022-10-31